Estandares de Voz

8/15/2019 Estandares de Voz

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UNIVERSIDAD GALILEO

FISICC-IDEA

CEI: QUETZALTENANGO

CURSO: NORMAS Y ESTÁNDARES

EN TELECOMUNICACIONES

TUTOR: LIC. JULIO SANTIZO

HORARIO: SÁBADO 16:00- 17:00

INVESTIGACION EN INTERNET“ESTÁNDARES DE CODIFICACIÓN DE VOZ”

NOMBRE: F. EDUARDO BAUTISTA FUENTESNO. CARNÉ: IDE 121129407 DE FEBRERO DE 2015



Normas y Estándares en Telecomunicaciones Página 2ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ

INTRODUCCION

Codificar la voz consiste en transformar las ondas sonoras que la representan a

otro tipo de representación que, aunque menos natural, sí resulta más adecuadapara determinadas tareas. Veamos un posible ejemplo de codificación de voz:

supongamos que disponemos de un ordenador que tiene conectado un micrófono,

las ondas sonoras se pueden traducir a valores numéricos (que el ordenador

puede almacenar) sin más que ir midiendo periódicamente el resultado de la

excitación del micrófono. Posteriormente, los valores almacenados podrían

utilizarse para excitar un altavoz, y así reproducir la voz.

La codificación también estudia, una vez que se ha transformado la señal de voz aotra representación, cuál es la mejor forma de tratar esa nueva representación

para que el tratamiento de la información obtenida sea el óptimo.




Historia de los codificadores de voz

Hace unos cincuenta años que empezó la investigación en el campo de lacodificación de la voz. El pionero fue Homer Dudley, que trabajaba en los

laboratorios de la Bell Telephone. La motivación a esta investigación surgió por lanecesidad de transmitir voz por los cables de telegrafía de pequeño ancho debanda. La idea del vocoder (VOIce CODER, codificador de voz ) de Dudley eraanalizar la voz para extraer una serie de características y que el emisor enviaseesas características, cuando éstas le llegasen al receptor reconstruiríria la vozoriginal. Este codificador recibió gran atención durante la Segunda GuerraMundial, debido a su potencial en cuanto a eficiencia y posibilidad de encriptaciónse refiere.

Las primeras implementaciones del vocoder eran analógicas, sin embargo, con elnacimiento de los sistemas digitales y de las posibilidades que éstos ofrecen,pronto se pasó a las implementaciones digitales. Durante la década de los 40hubo una gran actividad en la Codificación por Modulación de Impulsos (PCM).Este tipo de codificación no sigue la filosofía del vocoder de Dudley (y de losvocoders en general), sino que simplemente muestrea la voz. A partir del PCM sedesarrollaron el DPCM y el ADPCM, que fueron propuestos como estandar por laCCITT (International Consultative Committee for Telephone and Telegraph).

Gracias a la flexibilidad de los sistemas digitales, se pudo experimentar con

formas más sofisticadas de representación de la voz. Fant, a finales de los 50,trabajó en el modelo de producción de voz lineal.

El surgimiento de la tecnología VLSI, tecnología de muy baja escala deintegración, durante los 60 y 70 permitió nuevas soluciones al problema de lacodificación de la voz. Así, por ejemplo, Flanagan y Golden propusieron unasolución basada en la Transformada de Fourier.

Durante los 80 y 90, la investigación ha ido encaminada a conseguir codificadoresque utilicen un ancho de banda cada vez menor mientras que la calidad de la voz

sea cada vez mejor. Con esto se permite utilizar con más eficiencia y eficacia loscanales de transmisión, se facilita la encriptación y se aprovechan mejor lossistemas de almacenamiento.




ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ:

La codificación es el proceso de transformación de una señal analógica a una

señal digital que pueda ser transmitida por canales de ancho de banda bajo.

Los pasos que se siguen en este proceso son:

- Filtro pasabanda: que limita el rango de frecuencia que se desea

muestrear y reducir así los bits necesarios para digitalizar la señal

analógica.

- Muestreo: convierte la señal analógica en una señal de valores

discretos.

- Cuantificación: asigna un valor binario a las muestras obtenidas en

la fase de muestreo.

- Codificación: existen diversas técnicas de codificación.




- PCM (Pulse Code Modulation) que es la modulación por pulsos

codificados (básicamente es el proceso de cuantificación).

- DPCM (Differencia Pulse Code Modulation) que codifica la diferencia

entre dos señales consecutivas.

- ADPCM (Adaptive Differencial Code Modulation) que se adapta

dinámicamente a los diferentes tipos de señal aumentando o disminuyendo

la resolución.

Los estándares especificados por la ITU-T para la codificación de audio son

G.711, G.722, G.723, G.728 y G.729.

G.711

Es el estándar de codificación de audio para telefonía y videotelefonía. Se

basa en codificar muestras de la señal de audio a 8 KHz y asignar a esas

muestras un código de 8 bits con el que conseguimos tener 256 posibles valores

de la muestra con flujos de 64 Kbps. Es lo que se llama modulación por impulsos

codificados (PCM).Es el estándar más apropiado para conexiones de alta velocidad.

G.722

Este estándar utiliza la técnica ADCPM, es decir, no codifica el valor de la muestra

sino la diferencia con el valor anterior de la muestra que se puede codificar con

menos bits al ser una diferencia muy pequeña. Así, en este estándar se muestrea

la señal a 16 KHz y se asignan códigos de 4 bits consiguiendo tener 16 posiblesvalores de la señal y obteniendo así mayor calidad que con el estándar G.711.

Si en el anterior estándar se convertían frecuencias de 3.1 KHz a 64 Kbps, este

consigue convertir frecuencias de entre 50 Hz y 7 KHz a 5.3 y 6.3 Kbps

reduciendo así el empleo de ancho de banda.




Transmisión de voz:

1. UDP. La transmisión se realiza sobre paquetes UDP, pues aunque UDP no

ofrece integridad en los datos, el aprovechamiento del ancho de banda es

mayor que con TCP.

2. RTP (Real Time Protocol). Maneja los aspectos relativos a la temporización,

marcando los paquetes UDP con la información necesaria para la correcta

entrega de los mismos en recepción.

Control de la transmisión:

1. RTCP (Real Time Control Protocol). Se utiliza principalmente para detectar

situaciones de congestión de la red y tomar, en su caso, acciones

correctoras

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